Mikroalger kan användas för att producera bioplast

Nordiska mikroalger revolutionerar bioplastproduktionen

Koldioxidutsläppen från jordens växande befolkning har en enorm inverkan på klimatet. Många söker efter lösningar – men forskare i Umeå kan ha hittat en alldeles utanför dörren: nordiska mikroalger. En avhandling från Företagsforskarskolan vid Umeå universitet visar att mikroalger som odlas i avloppsvatten kan användas för att producera nedbrytbar bioplast.

Nordiska mikroalger är väldigt små, oansenliga organismer som lever i vatten och använder solenergi för att omvandla koldioxid till organiska molekyler genom fotosyntes. I Umeå pågår omfattande forskning om nordiska mikroalger. Man har samlat in alger in från sjöar och älvar runt Umeå och gjort omfattande tester för att se om de kan användas, antingen direkt eller som råmaterial, för att producera biomassa på ett miljömässigt och ekonomiskt hållbart sätt.

En doktorand vid Kemiska institutionen och Företagsforskarskolan vid Umeå universitet, Martin Plöhn, har experimenterat med att mata mikroalger med avloppsvatten från massa- och pappersindustrin. Han upptäckte att mikroalgerna växer både snabbare och bättre än när man använder energikrävande gödslade medier.

– Möjligheten att ersätta dyra medier med en avfallsprodukt som ändå behöver renas gör det här tillvägagångssättet superintressant och förmodligen också hållbart. Vi håller just nu på att göra beräkningarna tillsammans med medarbetare från Sveriges lantbruksuniversitet, säger Martin Plöhn.

Miljövänlig plast

Han såg också att avloppsvattnet får mikroalgerna att lagra mycket socker. Dessa sockerarter kan man sedan mata bakterier med för att producera en helt nedbrytbar bioplast som kallas polyhydroxybutyrat, eller PHB.

Den PHB som bildas kan extraheras från bakterierna och omvandlas till nästan alla slags plastartiklar som vi använder i vår vardag, till exempel flaskor, påsar eller förpackningar.

– Fördelen med PHB är att istället för att brytas ned till mikro- och nanoplast som stannar kvar i miljön, bryts det ned helt och hållet som vilket annat material som helst på en komposthög i trädgården. En annan fördel med odlingen av mikroalger är att avloppsvattnet renas och koldioxid avlägsnas från miljön. Allt detta görs av mikroalger som är anpassade till ljus- och temperaturförhållandena i norr, så det behövs ingen extra uppvärmning eller belysning, säger Martin Plöhn.

Återvinning av tungmetaller

Under projektet tittade forskarna också på föroreningar som finns i avloppsvatten, bland annat tungmetaller som är mycket vanliga i ett antal industrier, till exempel inom galvanisering och gruvdrift. I experiment såg de att mikroalger kan binda ganska höga koncentrationer av tungmetaller, även när de förekommer tillsammans.

– Pågående forskning visar att det kan finnas möjlighet att återvinna dessa metaller från mikroalgerna och återföra dem till industrin, vilket skulle kunna minska behovet av utökad gruvdrift och risken för miljöföroreningar, säger Martin Plöhn.

Martins Plöhns doktorandprojekt har finansierats av Företagsforskarskolan vid Umeå universitet och Norska institutet för vattenforskning, NIVA.

Om Företagsforskarskolan

Företagsforskarskolan vid Umeå universitet bygger på samverkan mellan universitet, forskare och företag eller organisation och syftar till att förena nytta för både samhället och den externa parten samtidigt som en utbildning av nya högkvalitativa forskare sker. Doktoranden får också ett skräddarsytt akademiskt kurspaket. Forskarskolan är öppen för alla discipliner och doktoranden har sin anställning vid Umeå universitet.

Läs mer på Företagsforskarskolans hemsida

Om avhandlingen

Fredagen den 15 mars försvarar Martin Plöhn, Kemiska institutionen, sin doktorsavhandling med titeln Revealing the potential of Nordic microalgae - Turning waste streams into resources. Disputationen äger rum kl. 10.00 i Stora Hörsalen, KBC-huset, Umeå universitet. Fakultetsopponent är professor Maria Barbosa, Wageningen University, Nederländerna.

Läs hela avhandlingen

För mer information, kontakta gärna:

Martin Plöhn, Kemiska institutionen, Umeå universitet
E-post: martin.plohn@umu.se
Telefon: 090-786 68 69

Foto: KamranAydinov/Freepik

2024-03-08 - Industritorget